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机电抗震支吊架的作用及技术要求

发表时间:2020-07-16 12:20


中国是世界上最容易受地震影响的国家之一,就地理位置而言,中国位于世界两大地震带――环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,因此地震断裂带十分活跃。中国地震主要分布的五个区域为台湾省、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。据统计,20世纪以来,中国因地震造成死亡的人数,占国内所有自然灾害包括洪水、山火、泥石流、滑坡等总人数的54%,超过1/2。从人员的死亡来看,地震是群害之首。


地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。地震导致岩石圈的异变常常造成严重人员伤亡,能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。


北京时间2017年8月8日21时19分,四川省阿坝州九寨沟县(北纬33.2度,东经103.82度)发生7.0级地震,震源深度20公里。截至8月13日20时,地震造成25人死亡(其中24名遇难者身份已确认),525人受伤,6人失联,176492人(含游客)受灾,73671间房屋不同程度受损(其中倒塌76间)。九寨沟地震已造成阿坝州超过1.6万户纳税人不同程度受灾,占全州纳税人总数的六成,尤其是旅游业遭受重创,部分水电企业损失严重。一次强烈地震所释放出的总能量是十分巨大的,例如,一次7级地震相当于近30个两万吨级原子弹的能量,一次8.5级地震的能量相当于100万千瓦的大型发电厂连续10年发电量的总和。


地震后造成的次生灾害及经济损失

Secondary
Disasters
and
Economic
Losses
Caused
by
Earthquakes





1、由于强烈地震使山体崩塌,形成滑坡、泥石流;水坝河堤决口造成水灾;震后流行瘟疫;易燃易爆物的引燃造成火灾、爆炸或由于管道破坏造成毒气泄漏,以及细菌和放射性物质扩散对人畜生命威胁等等,而沿海地区可能遭受海啸的袭击。


2、以四川雅安地震为例,截至2013年4月23日18时,该地震已造成193人遇难,25人失踪,12211人受伤。据四川省雅安市人民政府新闻办公室腾讯官方微博公布,受灾人口150多万,全市近40万间房屋受损,倒塌12851间,34座水库受损,堰渠损毁2668处,农林水经济损失14.30亿元,全市需安置48915户。


由此可见,地震造成的次生灾害是无法估量的,这些灾害直接影响着我们的生活,所以在地震发生之前,我们所要做的就是防范于未然,做好一切保证人类安全的防护措施是必要关键。

对于地震的预防刻不容缓,尤其是地震多发地带,更需要注意建筑的抗震预防。住房城乡建设部于2015年发布国家标准《建筑机电工程抗震设计规范》公告:批准《建筑机电工程抗震设计规范》为国家标准,编号为:GB
50981-2014,自2015年8月1日期实施。由此中国的建筑机电行业在抗震领域就有了国家标准,从而提高了机电系统的运行安全。

抗震支吊架的优势

Advantages
of
Seismic
Support
and
Suspension



抗震支吊架主要是由锚固件、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成,经过科学装备后显得整齐美观。另外在施工便利方面也表现得尤为出色,无需焊接和打孔。悬吊螺杆与管线的节点距斜撑与管线的节点距离不得超过0.1
m,螺杆根据需要作加固处理。
如果在同一位置设立两个反向的刚性抗震支撑,
则可省去悬吊螺杆。考虑到地震力的荷载,刚性抗震支撑的悬吊螺杆和结构锚固件均需加大尺寸,
螺杆和锚固件的最大承载力需大于算得的地震力。


可便捷调节

由于主要是用现成的部件配备组合而成的,因而后期也能加方便去修改以及调整,还有重要的一点便是可以重复使用,而不是说安装完毕后就没有调整的余地了。


可协调兼容

各个专业在装配抗震支吊架的时候,在相互协调设计好情况下可以一起使用这款产品,以保证室内空间高度限制的情况下充分利用好有限的空间,从而好协调各专业的管理。让各专业布置合理、空间得到充分利用,轻松解决高度和日后维护的一些困扰和难题。


受力稳定可靠

现在对于抗震支吊架的安装已有许多完善的手则来进行指导,拥有完善的施工计划,所受力的部件也能实现拼装部位的刚性,使得在连接的过程中不会移动,有效地抗冲击和震动,保护建筑的稳定。


抗震支吊架布点要求

Requirements
for
Location
of
Seismic
Support
and
Suspension
Frame





抗震支架可在地震中给予机电各系统充分保护,可用于抵抗来自水平及垂直方向的地震力的破坏。


抗震支架是以地震力为主要荷载的抗震支撑系统,针对的是遭遇到设防烈度的地震时能将管道及设备产生的地震作用传到结构体上的一种抗震支撑措施。


抗震支架的形式和承重支吊架一样也有很多种,主要有:单管抗震支吊架、门型多管抗震支吊架、电气系统管道抗震支吊架、风管抗震支吊架、综合管道抗震支吊架、及设备抗震支吊架等。


目前国内机电抗震布点设计主要是参照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)第3.7.1强条:“非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接应进行抗震设计。”和第13章及《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014)等规范内容。机电抗震加固的基本原理是:通过对机电管线及设备的地震力进行计算,并对管线及设备与建筑构体的连接进行抗震加固并对其进行抗震验算,使机电管线及设备与建筑结构体建立可靠连接,可将机电管线及设备承受的地震作用全部传递到结构体上,使其遭遇到设防烈度的地震影响后能迅速恢复运转,进而达到减少和尽量避免次生灾害、尽快恢复建筑物使用功能的目的。其主要的设计步骤是对管道及设备进行布点→逐一力学计算及选型→逐点验算直至各点均满足抗震设防要求。


抗震支架布点要求:

防排烟风道、事故通风风道抗震支撑最大设计间距9米,纵向抗震支撑最大设计间距18米;管道两端设置侧向抗震支撑,抗震支撑间距超过最大设计间距时,应在中间增设抗震支撑。

实际间距需经计算进行调整。

节点分布需考虑管径转变和旁通等因素。

荷载及长细比将影响节点分布。


施工注意事项

Matters
needing
attention
in
construction





1
、管道和电线套管允许纵向偏移,但不得超过最大侧向支撑间距的1/16;风管允许偏移,但不得超过风管宽度的2倍。


2、水平管道在90°转弯时,需设抗震支吊架;其他角度转弯长度大于抗震设计间距的1/16时,
需设侧向及纵向抗震支吊架。


3、计算水平地震力荷载时,只需考虑满负荷重量而不需要考虑其他因素。


4、抗震吊架不应限制管线热胀冷缩产生的应力,当把热胀冷缩因素考虑在内时,纵向吊架应在构件选型上考虑所选型号应能抵抗管线的热胀冷缩应力。


5、保温管线的抗震吊架管码需按保温后的尺寸考虑,门形吊架用于保温风管,水管亦按此考虑。


6、
用于刚性的管道抗震支撑不能安装于建筑的不同结构部位或功能部位,
否则会因地震作用而产生不同的位移。


7、单管抗震支撑双向侧向或纵向或具有侧/纵向作用的拐点抗震支撑,应直接与管线或电线套管连接。应注意支管或小一级管线的支撑不能作为主管的抗震支撑,即不能作为另一方向(主管)的支撑。


8、管线穿越建筑沉降缝时,应考虑沉降位移的设计。


9、侧/纵向斜撑安装的最佳垂直角度为45°,可根据现场实际情况适当调整。


10、对水、电、风系统的单管或多管共用门型吊架,无论侧向或纵向斜撑,斜撑偏离中心线2.5°时不会影响其承载力。

抗震支架衔接形式

Connection
form
of
aseismic
bracket





依据标准抗震支吊架与钢筋混凝土结构选用锚栓衔接,与钢结构应选用焊接或螺栓衔接。关于大跨度的网架结构修建,选用钢缆为斜撑可以很好的解决网架结构中抗震支吊架在契合标准下难以装置的问题。


跨入21世纪,修建结构从本来的木结构、砖混结构,已开展到现在的钢筋混凝土结构、钢结构。现在的修建行业开展来看,钢结构是修建结构开展的一大趋势,是许多修建结构的干流方向!钢结构之所以能成为修建结构的重要形式,在于钢结构具有强度高,塑性、韧性好,原料均匀,质量轻,耐热,密闭性好,契合力学计算的假定,钢结构还具有制作方便,施工工期短等优点。


现在,钢结构首要应用于公共修建、工业厂房、大跨结构、高耸结构、多层和高层修建、接受振动荷载影响大的结构等。

关于钢结构中的网架结构,管道有时会装置于网架之下,与檩条的距离非常大,吊杆长度很长。发作地震时,管道摆动大,会对其承重支架形成损坏。所以对网架下悬吊管道的抗震非常有必要。而在网架结构中,网架不能承当本身重力以外过重的负荷,所以管道抗震支吊架不能直接衔接于杆件上。


网架结构的着力点首要在螺栓球和檩条上,而抗震支吊架斜撑的着力点不好找,所以,抗震支吊架斜撑一般衔接到檩条上。这时候抗震支吊架的吊杆长度必定十分长。此刻选用C型槽钢或钢管作为斜撑,不容易满足标准长细比要求。从受力方面也能算出槽钢受压也不满足标准要求。


鉴于以上状况,应当选用其他的衔接方式来满足抗震需求。钢缆可以传递长距离的负载;接受多种载荷及变载荷的作用;具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性;耐磨、抗震、工作稳定性好。



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